[发明专利]宽温域内燃机轴瓦自润滑涂层及其喷涂方法

说明书

本发明公开了一种宽温域内燃机轴瓦自润滑涂层及喷涂方法，所述涂层包括以下质量含量的各组分：甲苯撑基团聚酰胺亚胺10‑20％，四苯基缩水甘油醚基树脂10‑20％，MoS₂ 10‑20％，WC 10‑15％，h‑BN 10‑15％，TiO₂ 5‑10％，石墨5‑10％。所述喷涂方法包括轴瓦喷砂后控制表面粗糙度范围，控制喷涂涂层厚度、固化温度和冷却温度。本发明采用甲苯撑基团聚酰胺亚胺和四苯基缩水甘油醚基树脂提高了涂层的耐温性，轴瓦在室温至200℃温度下具有持续自润滑性，且200℃干摩擦工况下摩擦系数低于0.1，并给出了轴瓦喷涂过程中最佳的生产工艺方法，提高喷涂瓦生产的成品率。

技术领域

本发明替代污染电镀技术，在内燃机轴瓦上制备涂层，具体涉及一种宽温域内燃机轴瓦自润滑涂层及其喷涂方法，所得涂层能够在室温至200℃环境连续具有自润滑性。

背景技术

市场上自润滑轴瓦绝大部分由电镀工艺加工，但电镀溶液具有强污染性，而PVD，CVD等工艺制备的自润滑轴瓦效率低下。以磁控溅射制备轴瓦为例，需要经过抽、泄真空处理，制备15μm厚度的薄膜需要24小时以上，生产效率低下。采用纳米环保涂料制备的自润滑涂层具有自润滑性，但目前市场上的涂层耐温性差，不能200℃工况下工作。内燃机工作温度一般为150℃左右，在突发故障情况下，油温会迅速上升，因此开发宽温域从室温到200℃的涂层轴瓦是填补市场空白的需要。

目前现有的技术中采用的材料均为普通的树脂材料和聚酰亚胺材料，不具有耐高温性。同时现有的技术中对轴瓦前处理中描述的不够准备和客观。而关于轴瓦合格产品的检测工艺也处于空白阶段。

例如：公开号为CN104879385B发明名称为：“一种含二硫化钼轴瓦涂层的喷涂方法”专利公开了以MoS₂和环氧树脂为主的涂料及其制备工艺。该专利中普通的环氧树脂不能在200℃工况下工作，不具备室温至200℃的宽温域自润滑性。同时描述的制备的工艺存在描述不清问题。轴瓦前处理喷砂过程受喷砂压力，喷砂材料、砂砾大小、喷砂角度、喷砂时间等因素影响，应以最终轴瓦表面的表面粗糙度Ra作为最终评价标准。在制备涂层轴瓦后，没有对轴瓦进行热震和加热划格结合强度检测。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明目的是提供一种宽温域内燃机轴瓦自润滑涂层及其喷涂方法，为一种能够在室温至200℃工况下具有持续自润滑性的轴瓦涂层及其喷涂方法。采用耐高温的甲苯撑基团聚酰胺亚胺和改性的四苯基缩水甘油醚基树脂材料提高了涂层的耐温性且无环境污染性。

本发明采用耐高温甲苯撑基团聚酰胺亚胺和四苯基缩水甘油醚基树脂材料，使得涂层能够在室温至200℃持续保持自润滑性和粘接强度，且对轴瓦喷涂前处理和检测提出了新的检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种宽温域内燃机轴瓦自润滑涂层，包括以下质量含量的各组分：

优选地，所述MoS₂、WC、h-BN、TiO₂、石墨的粒径各为500-1500nm。

所述甲苯撑基团聚酰胺亚胺具有耐高温性和耐磨性，在涂料及其制备的涂层中起粘接剂作用，提高涂层与轴瓦的结合强度和耐磨性。

所述四苯基缩水甘油醚基树脂具有耐高温性，在涂料及其制备的涂层中起粘接剂作用，提高涂层与轴瓦的结合强度。

所述MoS₂、石墨、h-BN在涂料及其制备的涂层中起润滑作用，降低涂层的摩擦系数。

所述WC、TiO₂在涂料及其制备的涂层中起耐磨作用，提高涂层的耐磨性。

本发明还提供了一种宽温域内燃机轴瓦自润滑涂层的喷涂方法，包括以下步骤：